胶凝材料学23

性能优点 水化热较高、早期 强度大、抗冻性优 于普通水泥
性能缺点 不耐高温，易形成 裂纹、存放时间短
快硬硫铝酸盐水泥
早期强度增加较快、 不耐高温、存放时 凝结较快间隔时间 间短、产生裂纹 短 水化速率快、致密 度高 强度发展迅速、耐 高温
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快硬氟铝酸盐水泥
不耐高温、存放时 间短 耐碱蚀性差
铝酸盐水泥
物首先出现六方板状的 Ca(OH)2 与针状的AFt相以及无定形 的C-S-H。之后，由于不断生成AFt相，SO42- 不断减少，继 而形成AFm相及C-A-H晶体和C4（A· F）· 晶体。
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(C3S) 50~60%
主要组分：硅酸三钙：2CaO· SiO2 石膏
4. C4AF＋H → CAH ＋ CFH（胶体） 5. CAH ＋石膏 → Aft / AFm
（难溶于水的晶体）
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熟料矿物对水泥性质的影响
特 性 水化速度 水化热 强度 发展 早期 后期 C 3S 较快 较大 （早期） 最高 增长 决 定 强度等级 C 2S 最慢 小 （后期） 不高 增长较高 保 证 后期强度 C 3A 极快 最大 （早期） 低(很快) 不增长 影 响 凝结时间 C4AF 较快 中 较低 （较高） 提 高 抗折强度
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1.背景
随着现代建筑工程技术的日益发展，在很多情 况下都要求水泥硬化快，早期强度高，最好凝结时 间还能任意调节。
快硬硅酸盐水泥： 国家标准规定：凡以硅酸盐水泥熟料和适量的 石膏磨细制成的，以3d抗压强度表示标号的水硬性 胶凝材料，称为快硬硅酸盐水泥，简称快硬水泥。 快硬水泥的标号以 3d 抗压强度来表示，分 325 、 375和425三个标号
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(C3S) 50~60%
主要组分：硅酸三钙： 2CaO· SiO2 石膏
铝酸三钙： 3CaO· Al2O3 (C3A) 8~14%
C3S的水化水化特征：水化反应很快，开始快速反应，但又变
得缓慢，进入诱导期，数小时就完全水化，而且放出大量热。
C3A的水化水化特征：水化反应很快，几分钟内开始快速反应， 数小时就完全水化，而且放出大量热，掺有石膏时，反应则 在延缓几小时后，再加速水化
7.0
强度 等级 快硬硅 酸盐水 泥 325 375 425
抗压强度 1d 15 17 19 3d 32.5 37.5 42.5
4
28d 52.5 57.5 62.5
1d 3.5 4.0 4.5
3d 5.0 6.0 6.4
28d 7.2 7.6 8.0
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快硬水泥：以水泥主要矿物所属体系进行分类 快硬硅酸盐水泥 快硬硫铝酸盐水泥 快硬氟铝酸盐水泥 铝酸盐水泥 特快硬水泥（国内：特快硬调凝铝酸盐）
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水泥品种 快硬硅酸盐水泥
主要矿物 硅酸三钙、铝 酸盐、石膏 无水硫铝酸盐 硅酸二钙 氟铝酸钙 C11A7· CaF2 CA、CA2、 C12A7
第二阶段：大约从初凝到 24 小时为止，水化开始加速， 连接成网状结构，随着水化物的继续增多，孔隙率明 显减少，网状结构不断致密，强度不断增长。
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四种主要矿物与水反应生成五种水化产物的过程： 1. C3S + H → CSH（胶体）＋CH（晶体）（反应较快） 2. C2S + H → CSH ＋ CH 3. C3A + H → CAH
（晶体）
（反应较慢） （反应极快） （反应较快）
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快硬硅酸盐水泥
主讲人：黄金明 组员：黄金明、周为
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目录
1.背景 2.快硬硅酸盐水泥组分与水化特征 3.快硬硅酸盐水泥的生产工艺 4.快硬硅酸盐水泥的性能与用途
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2.快硬硅酸盐水泥组分与水化特征
技术要求： ①氧化镁含量 熟料中氧化镁的含量不得超过5%
②三氧化硫含量水泥中三氧化硫含量不得超过4%。 ③细度0．080mm方孔筛筛余量不得超过10%。
④凝结时间初凝不得早于45min，终凝不得迟于10h。
铝酸三钙： 3CaO· Al2O3 (C3A) 8~14%
C3S的水化水化特征： 水化反应很快，开始快速反 应，但又变得缓慢，进入诱 导期，数小时就完全水化， 而且放出大量热。
I. 初始水解期 II. 诱导期 III.加速期 IV. 衰减期 V. 稳定期
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水泥各龄期强度指标(≥%)
品种 强度等级 42.5 普通硅酸盐水泥 42.5R 抗压强度 3d 17 22 28d 42.5 抗折强度 3d 3.5 4.0 28d 6.5
52.5
52.5R
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27
52.5
4.0
5.0 抗折强度
作用
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1.钙矾石形成期 2.C3S水化期 3.结构形成和发展期
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Байду номын сангаас
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凝结硬化过程中体系结构的变化
第一阶段：初凝时间内，晶体太小，不能连接成网状 结构，水泥浆成塑性状态，孔隙率没显著下降。
⑤安定性用沸煮法检验必须合格。
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2.快硬硅酸盐水泥组分与水化特征
总的来说水泥的水化反应过程如下： 水泥加水后， C 3 S 、 C 3 A 、 C 4 AF 均很快水化，同时石
膏迅速溶解，形成 Ca(OH)2 与 CaSO 4 的饱和溶液，水化产